初学者
10 分钟

使用MAX17250和STM32F031K6实现超低功耗升压电压转换

具有True Shutdown™功能的DC-DC同步升压转换器

Boost 5 Click with Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

已发布 2月 27, 2025

点击板

Boost 5 Click

开发板

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F031K6

采用超低功耗和 True Shutdown™ 技术提升电压,非常适用于电池供电的物联网设备、显示供电和报警驱动器

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Boost 5 Click 基于 Analog Devices 的 MAX17250,这是一款 DC-DC 同步升压转换器。该 Click 板旨在以最低能耗提供卓越的功率效率,非常适用于需要稳定可靠电压升压的电池供电应用。MAX17250 具有宽输入电压范围,可将电压升高至 14V(峰值电流限制为 3.5A),同时保持极低的静态电流消耗。其 True Shutdown™ 是一项独特功能,确保输出端与输入端完全断开,使设备在关机模式下的电池电流消耗降至仅 0.1µA,极大地延长了便携式和低功耗应用的电池寿命,如电池供电的物联网设备、单节或双节锂离子电池系统、蜂鸣器/警报驱动器以及显示电源。MAX17250 提供三种工作模式,以根据系统需求优化

性能。在启动时,软启动模式确保平稳上电,防止浪涌电流影响系统稳定性。一旦进入运行状态,转换器采用固定导通时间和最小关断时间的脉冲频率调制(PFM)架构,仅在必要时激活开关调节器,实现超低典型静态电流,仅 60µA。此外,集成的短路保护进一步增强了在不同负载条件下的可靠性和安全性。该 Click 板配备四位开关,允许用户选择 VOUT 端子的预设稳压输出电压,提供多种应用场景的灵活性。开关位置对应四个预设电压等级:位置 0 为 8V,位置 1 为 10V,位置 2 为 12V,位置 3 为 14V。此外,该板还包含两个用于增强操作和监测的引脚。EN 引脚作为设备使能控制,使用户能够根据需求激活或

禁用升压转换器,而 AN 引脚作为数字输出,提供 VOUT 端子的实时电压反馈。Boost 5 Click 还提供多种供电选择,允许用户在内部和外部供电之间进行选择,以满足不同的应用需求。这种灵活性通过 VIN SEL 跳线实现,用户可以选择 5V 位置,通过 5V mikroBUS™ 电源轨提供内部电源,或选择 EXT 位置,通过 VEXT 端子连接外部电源。外部电源输入范围为 2.7V 至 18V,可满足各种项目需求。该 Click 板可通过 VCC SEL 跳线选择 3.3V 或 5V 逻辑电压,以便 3.3V 和 5V 兼容的 MCU 能够正确使用通信线路。此外,该 Click 板配备了包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Boost 5 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo 32开发板搭载STM32F031K6 MCU,提供了一种经济且灵活的平台,适用于使用32引脚封装的STM32微控制器进行实验。该开发板具有Arduino™ Nano连接性,便于通过专用扩展板进行功能扩展,并且支持mbed,使其能够无缝集成在线资源。板载集成

ST-LINK/V2-1调试器/编程器,支持通过USB重新枚举,提供三种接口:虚拟串口(Virtual Com port)、大容量存储和调试端口。该开发板的电源供应灵活,可通过USB VBUS或外部电源供电。此外,还配备了三个LED指示灯(LD1用于USB通信,LD2用于电源

指示,LD3为用户可控LED)和一个复位按钮。STM32 Nucleo-32开发板支持多种集成开发环境(IDEs),如IAR™、Keil®和基于GCC的IDE(如AC6 SW4STM32),使其成为开发人员的多功能工具。

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

32

RAM (字节)

4096

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-32是扩展您的开发板功能的理想选择,专为STM32 Nucleo-32引脚布局设计。Click Shield for Nucleo-32提供了两个mikroBUS™插座,可以添加来自我们不断增长的Click板™系列中的任何功能。从传感器和WiFi收发器到电机控制和音频放大器,我们应有尽有。Click Shield for Nucleo-32与STM32 Nucleo-32开发板兼容,为用户提供了一种经济且灵活的方式,使用任何STM32微控制器快速创建原型,并尝试各种性能、功耗和功能的组合。STM32 Nucleo-32开发板无需任何独立的探针,因为它集成了ST-LINK/V2-1调试器/编程器,并随附STM32全面的软件HAL库和各种打包的软件示例。这个开发平台为用户提供了一种简便且通用的方式,将STM32 Nucleo-32兼容开发板与他们喜欢的Click板™结合,应用于即将开展的项目中。

Click Shield for Nucleo-32 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Analog Output
PA0
AN
ID SEL
PA11
RST
Device Enable / ID COMM
PA4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Boost 5 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly
Nucleo 144 with STM32L4A6ZG MCU front image hardware assembly
Stepper 22 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Stepper 22 Click complete accessories setup image hardware assembly
Nucleo-32 with STM32 MCU Access MB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
STM32 M4 Clicker HA MCU/Select Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

Boost 5 Click 演示应用程序使用 NECTO Studio开发,确保与 mikroSDK 的开源库和工具兼容。该演示设计为即插即用,可与所有具有 mikroBUS™ 插座的 开发板、入门板和 mikromedia 板完全兼容,用于快速实现和测试。

示例描述
本示例演示如何使用 Boost 5 Click 通过启用设备并持续读取和记录测得的输出电压(VOUT)。如果在读取电压时检测到故障,设备将被重置。

关键功能:

  • boost5_cfg_setup - 初始化 Click 配置结构为默认值。

  • boost5_init - 初始化所有必要的引脚和外设,以支持该 Click 板的正常运行。

  • boost5_enable_device - 通过将 EN 引脚设置为高电平启用设备。

  • boost5_reset_device - 通过切换 EN 引脚逻辑状态来复位设备。

  • boost5_read_vout - 读取升压输出电压值。

应用初始化
初始化日志记录器和 Boost 5 Click,配置 ADC 进行电压测量,并启用设备以准备运行。

应用任务
读取输出电压水平并将其记录到 USB UART。如果在读取过程中发生错误,或者用户通过板载 VOUT SEL 开关 更改 VOUT,设备将被重置,以从潜在问题中恢复或应用新设置。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief Boost 5 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the Boost 5 Click board by enabling the device
 * and continuously reading and logging the measured output voltage (VOUT).
 * If a failure is detected during voltage reading, the device is reset.
 *
 * The demo application is composed of two sections:
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the logger and the Boost 5 Click board. Configures the ADC for voltage
 * measurements and enables the device to prepare it for operation.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the output voltage level and logs it on the USB UART. In case of an error during
 * the reading process, or the user changes VOUT using an on-board VOUT SEL switch,
 * the device is reset to recover from potential issues or to apply new settings.
 *
 * @note
 * The VOUT is configured using an on-board VOUT SEL 4-position switch.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "boost5.h"

static boost5_t boost5;   /**< Boost 5 Click driver object. */
static log_t logger;    /**< Logger object. */

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    boost5_cfg_t boost5_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    boost5_cfg_setup( &boost5_cfg );
    BOOST5_MAP_MIKROBUS( boost5_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( ADC_ERROR == boost5_init( &boost5, &boost5_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_printf( &logger, "\r\n Enable device\r\n\n" );
    boost5_enable_device ( &boost5 );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float vout = 0;
    if ( BOOST5_OK == boost5_read_vout ( &boost5, &vout ) ) 
    {
        log_printf( &logger, "\r\n VOUT : %.3f V\r\n", vout );
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "\r\n Reset device\r\n" );
        boost5_reset_device ( &boost5 );
    }
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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